일주일 전 갑자기 스팟용접기에 꽂혀 DIY를 결심했다.

스폿용접기라는 게 배터리에 니켈 플레이트를 붙이는 도구다.
DIY를 위한 TOOL을 DIY하는 거다.

중국제품이 아니면 가정용 스폿용접기를 구하기란 쉽지 않아서인지 커뮤니티를 중심으로 DIY가 상당히 보편화되어 있는 편이다.



<링코어를 구하려고 구입한 중고 변압기 3개, 2개는 알루미늄코어이고 1개가 구리로 된 코어다>



사실 원리는 간단하다.

스폿용접기는 4~9V의 전압에 높은 대전류를 이용한다.
따라서 변압을 위한 링코아(자석에 코일을 감은) 혹은 구리선이 2차로 분리된 트랜스가 핵심 재료이다..

AC스폿용접기는 1,2차 감긴 비율에 따라 생성된 2차 권선의 전기를 숏트 시켜서 발생하는 열로 용접하게 된다.
여기서 니켈플레이트가 배터리에 접착될 정도로 수 ms 이하로만 흘려주는 것이 포인트인데,
이 타이밍을 컨트롤하기 위해 타이머와 SSR을 이용하거나,,
스폿조절을 위해 특수하게 제작된 전용 회로를 사용한다.
(시간이 조금만 늘어나도 열화현상이 일어나거나 배터리 수명에 영향을 끼친다.)


2차 권선의 감는 회수가 증가하면 전압(V)이 높아지고 권선이 두꺼워질수록 전류가 증가한다.
목적에 따라 다르겠지만 이런 저런 사례로 보아,,
18650 배터리 스폿이 목적이라면 2K짜리 코어라면 5V근처에 35sq 전선이 무난한 듯 하다.



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이상이 DIY를 준비하면서 알게된 정보고, 이 정보를 기반으로 처녀작이 완성됐다.



준비물

링코어 : 대원전기 다운 트랜스 2KVA
회로 : 홍마존 100A 트라이악 제어보드 + 9V 트랜스
2차 권선 : 35sq 3m
용접봉선 : 35sq(따로 안사서 남은 1m를 잘라서)
용접봉 : 크롬동봉, 8m x 100mm
35sq 롱슬리브, 크롬동봉과 용접봉선 체결용

크레토스 셋(커넥터 + 소켓)
항공단자 + 풋 스위치
3구 파워소켓(퓨즈 내장형) + 3핀 램프 스위치
택스위치용 DC잭 (암컷) - (수컷은 남는 아답터 잘라 사용)
하이박스 200x300x150 + 접이식 손잡이

하이박스 가공용 툴
유니비트와 쇠줄(야스리)

납땜 도구와 글루건
그라인더 : 크롬동봉 가공용


그밖에 피복벗기는 툴(이건 필수다)과 케이블 절단용 툴들이 있으면 편하다.
Feat: 휴대용 스토브







대부분의 링코어 자체가 유도전기에서 원하는 전압을 얻기위해 내외부로 나뉘어져있다.
이 내/외부의 구리선을 이어 일렬로 연결하여 통채로 1차 코어로 쓰고,
2차를 따로 준비해서 감아주는 게 핵심이다.
이렇게 만든 후 1차 코어 양끝단에 220V를 흘려주면 2차 코어에 원하는 유도 전압을 생성된다.

(트랜스의 경우 2차를 완전 뜯어내고 다시 감는 것이 다르다. 이 때문에 링코어 방식이 좀 더 효율이 좋은 것 같다.)


위 사진은 1.5K 짜리 복사기용 변압기인데 6개의 구리선이 나와있고 2개씩 이어 주어야 전체가 연결되는 변태스런 구조이다. (정확하진 않지만 테스터기로 찍어본 결과 그렇다.)

효율이 떨어진다고 알려진 알루미늄코어라 아직 사용하지는 않았지만,
연습삼아 추후 간단하게 만들어 볼 셈이다.

효율이 떨어진다는 얘기는 같은 전류량에 같은 효과를 보기위해 더 많은 스폿 시간이 필요하다는 얘기다.
뭐 그래도 여기저기 주어들은 말을 종합해 보건데 18650 스폿에는 차고 넘칠 듯하다.





실제 사용할 2K의 구리코어를 적출하는 과정이다.
1.5K보다 높이가 높지만 지름은 더 작다.


배선도 깔끔하다.
220V의 한 가닥이 퓨즈를 거쳐서 구리 선에 연결되어있고,
다른 한 가닥은 전면부 스위치를 거쳐 구리선에 연결되어 있는데 이 구리선에 그대로 전기를 물려주고,
나머지 두 선은 숏트되어 110v 단자에 연결되어 있는데 이것도 굳이 숏트를 풀지말고 그대로 사용하면 된다.



테스터기가 있다면 도통시험을 해주면 확실하겠다.
코어의 내/외부 구리선을 언쇼트시 단선이 숏트 시키고 전기가 통하면 된다.

(테스트를 위해 쇼트되어 있는 두 선을 모드 자르고 진행함)



테스트가 끝나고
코어의 내/외부 구리선은 다시 숏트시킨채로 절연시킴.



2차 권선으로 주문한 35sq는 7바퀴정도 감으면 더 감기 힘들다.
이때 4V 조금 넘게 측정되었다.

그래서 피복을 까서 수축튜브로 옮기면 10바퀴 이상 감을 수 있다고 알려져 있는데,,
이 작업이 이번 DIY의 가장 힘든 작업이다.
필자는 철사를 이용해서 꾸역꾸역 수축튜브를 끼웠지만 그래도 1시간 30분 정도 걸린 듯하다.



10바퀴 정도 감으니 5.5v,,,
이대로 진행하면 되겠다 싶었다.
효율을 생각않고서라도 2K용량에 V가 높아지면 상대적으로 전류가 낮아질 것 같다. (W=VA)




하이박스에 넣어보고 이리저리 구상해본다.



하이박스 손잡이
굳이 비싼 접이식에 가장 큰 사이즈로 샀다.



항공단자에 풋 스위치 연결



항공단지 분리한 모습
체결후 안빠지게 고정하는 나사가 있는데 요기에 쓰기는 사실 너무 고퀄이다.




풋 스위치, 2 종류가 있던데 요것도 굳이 고급형으로 샀다.



용접봉을 하이박스에 체결하기 위한 크레토스 셋



뒤쪽에는 전원 케이블을,,
전면에는 램프 스위치를 두기 위해 일부러 스위치가 분리되게 구성했다.



35sq-8 짜리 터미널과 롱슬리브이다.
터미널은 2차권선에서 크레토스 소켓에 체결하기 위한 용도이다.


8m 크롬동봉과 롱슬리브를 체결한 모습이다.
(나뭇꾼의 자작카페에서 아이디어를 얻었다)



스폿 제어회로
아마 구할 수 있는 가장 저렴한 회로가 아닐까 싶다
알리익스프레스에서 검색해봤지만, 국내 대행업체에서 사는 게 더 괜찮은 딜 같아 진행했다.
비슷한 회로에 세븐세그먼트 달린 것들이 저렴하게 많이 사용하는 것 같다.
그 외에는 카페발 자작품들도 많이 사용한다.



220v를 9V로 만들어 제어회로에 전원을 공급할 작은 트랜스도 옵션 주문했다.
보통 안쓰는 PC스피커(220V를 바로 꽂아서 쓰는 것들 중)를 열어보면 들어있다고 한다.



100A 트라이악으로 주문
(트라이악을 이번에 알게됨,, 걍 좋은게 좋은거다)


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용접봉 제작


용접봉용으로 부드럽고 비싼 실리콘 8awg를 샀는데,, 에러다.
8mm 크롬동봉에 붙이기엔 너무 가늘다.
한참을 고민하다가 2차 권선 감고 남은 1미터를 잘라 사진과 같이 용접봉 제작에 들어갔다.
케이블에 너무 뻣뻣해서 피복을 벗겨내고 10m 수축튜브를 2중으로 입혀주었지만, 그래도 뻣뻣하다.


동봉과 케이블 연결은,,
롱 슬리브에 납을 반쯤채우고 밑에는 케이블을 넣고 불로 끓여서 녹을때 가공한 크롬동봉을 넣어주었다.
그리고 틈새에 납을 가득채워주었다.

살짝 엄두가 안났는데 생각보다는 수월하게 넘어갔다.




용접봉이 완성되면 회로를 미리 연결해서 스폿이 잘 되는지 테스트가 가능하다.


회로도는 다음과 같다.

판매자 페이지에 있는 회로도와 설명서를 첨부했다.

하이박스에 넣을땐 13번 연결사이에 스위치를 물려줄 생각이다.



동작 확인하고 하이박스 가공에 들어갔다.




거의 대부분의 구멍을 책임져준 유니비트다.
(4,700원에 배송료 포함 7,200에 샀다.)
작은 구멍은 보쉬 미니 드릴로도 가능하고 조금 큰 구멍은 토크가 딸려 손으로 돌려주었다.




손잡이를 달고




전원 케이블을 달았다.
구멍을 뚤고 쇠줄이 들어가면 쇠줄로 4각형을 만들어 주면서 작업하니 수월했다.
원형보다 시간이 많이 걸리는 작업이지만, 쇠줄(야슬이)가 크면 작업할만 한 것 같다.



크레토스와 항공단자 부착




크레토스는 원형에 튀어나온 부분이 있다.
이부분도 역시 쇠줄로 작업해주면 된다.


이런식으로 하이박스를 가공하면서 붙여줌





스폿조절 단자와 전원스위치까지 자리를 잡았다.
사각형이 없으니 작업이 쉽다.


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지금부터 땜질이다. 쏠더링!!


항공단자 위에 많이 사용하는 택스위치용으로 DC 잭입력단자를 추가로 달았다.
택스위치는 빨간색 용접봉에 달 생각이다.



임시로 게이블타이로 고정해둔 택스위치..
택스위치는 초딩인 큰 아들 방과후 학습으로 실습하고 남은 스위치가 있어서 사용했다.
근데 너무 커서 손에 쥐고 잡을때 눌리는 경우가 발생한다.
게다가 용접선을 35q의 굵은 선을 사용해서 뻑뻑한채로 세세한 컨트롤이 조금 어렵다.
아무래도 풋스위치가 안정적이다.



마무리된 모습이다.


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전원을 인가한 모습니다.



글루건으로 스위치부분을 부공하고,
땜질한 부분에 종이 테이프로 덧붙여 합선을 예방했다.




회로 위에 남은 비싼 캡톤 테이프를 조각내어 살짝 덮었다.
이상시 눈으로 회로를 확인하고 싶어서 종이 테이프로 회로를 덮지는 않았다.



크롬동봉가공은 핸드 그라인더로 대충 모양을 잡은 뒤 줄로 갈았다.



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테스트


니켈 플레이트는 사람들이 많이 언급하는 두 종류를 준비했다.
0.15T/0.2T



0.2T 타임 20 근처에서 떼면 찢어질 정도로 잘 붙는다.



0.15 타임 18 근처에서 잘 붙는다.



남들 다하는 커터갈에 붙여본다. 잘 붙는다.




타임을 좀 더 늘리면 커터칼 두 개도 포개서 잘 붙는다.
살짝 무서워서 시간을 더 늘리 보지는 못했다.





용접봉을 함께 수납!!




완성된 모습을 보니 스티커를 붙이고 싶은 욕구가 인다.




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처녀작이 성공해서 기쁘다.
잘 몰라 배선차단기랑 각종 터미널과 변압기 등등 이것저것 추가 주문한 것들이 좀 되지만,,
무척 재미있게 진행했던 DIY다.


조만간 1.5K 알루미늄 링코아로 초 저렴 스폿기 만들어 볼 생각이다.
알루미늄 코일의 성능도 궁금하고 말이다.
그때는 시간과 노력이 들어가는 작업을 최소화해서 진행할 생각이다.


끝!!



+

본 글은 작업한 로그이며 매뉴얼이 아니다.
위험한 작업이니 충분한 공부이후에 작업을 진행하는 것이 옳겠다.
본 글을 참조하다가 발생한 피해에 대해서는 본인의 책임임을 밝힌다.







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  1. 홍수석 2018.06.11 23:00 신고  address  modify / delete  reply

    짝짝짝!!! 제거도하나 ㅋㅋ

  2. 묵풍 2018.09.14 16:28 신고  address  modify / delete  reply

    스폿 회로 문의 드립니다.
    저도 같은 회로를 사용하고 있는데요. 처음이라 설정을 잘 모르겠네요.
    전류는 100으로 고정하시고 타임만 조정해서 사용하는게 맞나요?

    • Favicon of http://sahngoh.tistory.com BlogIcon MindEater MindEater™ 2018.09.14 17:11 신고  address  modify / delete

      대충은 그래요.. 전류는 높게 해주고 타이밍 조절하는데 배터리 스폿치기전에 망가진걸로 테스트해보고 합니다.

      열화가 없는 선에서 단단하게 쳐지는 셋팅을 찾는게 중요할 것 같아요.
      그럴려면 고 전류에 짧은 타이밍이 유리할 것 같아서요..

      그런데 많이들 사용하는 회로처럼 수치가 디지탈로 나오는게 아니니 여러번 해보고 감을 잡는게 중요한 것 같네요..